紅土鎳礦處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了紅土鎳礦冶煉方法。該方法包括：將紅土鎳礦、炭黑、添加劑制成球團(tuán)，以便得到紅土鎳礦球團(tuán)；將紅土鎳礦球團(tuán)在蓄熱式轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原焙燒，以便得到金屬化球團(tuán)；將金屬化球團(tuán)進(jìn)行渣鐵分離，以便得到鎳鐵和尾渣。利用該方法能夠有效地制備鎳鐵產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】紅土鎳礦處理方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及紅土鎳礦處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎳是一種重要的有色金屬，主要有紅土鎳礦和硫化鎳礦冶煉而來(lái)。目前，紅土鎳礦的冶煉工藝粗分為火法、濕法及火濕法結(jié)合三類?；鸱üに嚲哂辛鞒潭?、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但能耗較高。濕法工藝成本上比火法低，但處理工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、工藝條件對(duì)設(shè)備要求高?；饾穹üに噺?fù)雜、流程長(zhǎng)，其能耗也較高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。
[0003]因此，目前紅土鎳礦處理方法，仍有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出了可以有效處理紅土鎳礦方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:將紅土鎳礦、炭黑、添加劑制成球團(tuán)，以便得到紅土鎳礦球團(tuán)；將所述紅土鎳礦球團(tuán)在蓄熱式轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原焙燒，以便得到金屬化球團(tuán)；將所述金屬化球團(tuán)進(jìn)行渣鐵分離，以便得到鎳鐵和尾渣。由此，利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法，可以有效地處理紅土鎳礦，從而制得鎳鐵粉。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述紅土鎳礦處理方法還可以具有下列附加技術(shù)特征:
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述炭黑是通過(guò)下列步驟獲得的:將通過(guò)將橡膠在300~900°C下熱解10~90min，以便獲得炭黑、可燃?xì)夂徒褂?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步包括將熱解所得到的炭黑破碎至粒度為I~4_。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所述可燃?xì)夂徒褂妥鳛檫€原焙燒的燃料。由此對(duì)廢 舊橡膠進(jìn)行了合理利用，避免了環(huán)境污染，一舉解決了紅土鎳礦冶煉工藝嚴(yán)重依賴煤、氣資源與煤、氣資源儲(chǔ)量日益匱乏之間的矛盾，以及越來(lái)越高的環(huán)保要求與廢舊橡膠污染環(huán)境之間的矛盾，取得了較好的綜合效益。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為3~30重量份，添加劑的用量為O~20重量份。由此，可在此原料配比條件下，可以高效率地將該紅土鎳礦中的鎳鐵還原出來(lái),制備出高品位鎳鐵。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述添加劑為選自生石灰、石灰石、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、氧化亞鐵和螢石的至少一種。由此，可以進(jìn)一步提高綜合處理的效率。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐設(shè)置有至少一個(gè)蓄熱式燃燒器。由此，可以使燃料在貧氧狀態(tài)下燃燒，很好的控制了轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的還原氣氛，提高了還原效率，縮短了還原時(shí)間短，有利于減少能量消耗，減低生產(chǎn)成本，同時(shí)，由于采用了低氧燃燒，大幅度減少了二氧化碳及氮氧化物的排放。另外，可以提高轉(zhuǎn)底爐爐膛內(nèi)溫度分布的均勻性，有利于直接還原反應(yīng)的進(jìn)行。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述紅土鎳礦的鎳品位大于0.6重量％。由此，利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法可以有效提高紅土鎳礦的利用率，擴(kuò)大紅土鎳礦的使用范圍。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述還原焙燒是在1400~1600°C下進(jìn)行30~120min。由此，可以有效地將紅土鎳礦一步還原為鎳鐵粒，有利于提高還原焙燒紅土鎳礦的效率，從而可以進(jìn)一步有效地制得鎳鐵粉。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法可以實(shí)現(xiàn)下列優(yōu)點(diǎn)至少之一:
[0014]1、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法，可綜合利用廢舊橡膠處理紅土鎳礦。廢舊橡膠熱解所得的炭黑、可燃?xì)?、焦油全部得到了利用，?shí)現(xiàn)了廢舊橡膠的再利用及固廢的零排放。將廢舊橡膠熱解的炭黑產(chǎn)品作為紅土鎳礦的內(nèi)配碳，具有在轉(zhuǎn)底爐直接還原過(guò)程中充當(dāng)還原劑和燃料的作用。將廢舊橡膠熱解的可燃?xì)夂徒褂彤a(chǎn)品作為系統(tǒng)中干燥環(huán)節(jié)和轉(zhuǎn)底爐直接還原環(huán)節(jié)的燃料，有利于降低生產(chǎn)成本。
[0015]2、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法可以處理的原礦的鎳品位只需大于
0.6%即可，即使鎳品位僅為0.67%的原礦，采用本方法處理后，也能生產(chǎn)出鎳品位為6.88%的鎳鐵合金。而目前處理紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵的主流火法工藝只適合處理鎳品位大于2%的高品位紅土鎳礦，不適合處理鎳品位小于1.5%紅土鎳礦。因此采用本發(fā)明處理紅土鎳礦的方法可以顯著擴(kuò)大可利用的紅土鎳的范圍，降低了生產(chǎn)成本、提高了產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。[0016]3、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法，本發(fā)明能采用轉(zhuǎn)底爐直接還原技術(shù)將紅土鎳礦一步生產(chǎn)出高品質(zhì)的鎳鐵?；蜴囪F合金。將紅土鎳礦進(jìn)行預(yù)處理后在轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行直接還原，對(duì)還原所得金屬化球團(tuán)進(jìn)行簡(jiǎn)單破碎后，再通過(guò)干式磁選就能很好把鎳鐵粒和渣分離，獲得高品質(zhì)鎳鐵粒，省去了其它工藝中的電爐熔分或非電爐熔分流程，降低了投資成本，節(jié)能又高效。還可根據(jù)原紅土鎳礦的性質(zhì)，選擇是否再對(duì)干式磁選后的尾渣進(jìn)行濕式磨選，以提高鎳的回收率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法，工藝簡(jiǎn)單，日處理量大，從而適用于大規(guī)模的批量生產(chǎn)。
[0017]4、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法，本發(fā)明采用了蓄熱式燃燒技術(shù)，可有效利用燃料，轉(zhuǎn)底爐還原溫度可達(dá)1400~1600°C，可將紅土鎳礦一步還原為鎳鐵粒。蓄熱式燃燒技術(shù)可使燃料在貧氧狀態(tài)下燃燒，很好的控制了轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的還原氣氛，還原效率高，還原時(shí)間短，同時(shí)由于采用了低氧燃燒，大幅度減少了二氧化碳及氮氧化物的排放，從而有利于環(huán)境保護(hù)。該技術(shù)的燃燒精確控制還可提高轉(zhuǎn)底爐爐膛內(nèi)的溫度分布均勻性，有利于直接還原反應(yīng)的進(jìn)行。另外，該技術(shù)提高了轉(zhuǎn)底爐的熱效率，能耗比普通轉(zhuǎn)底爐降低30%以上；
[0018]5、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法，本發(fā)明與傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐和高爐冶煉鎳鐵工藝相比，解決了能耗高、污染大等問(wèn)題。與回轉(zhuǎn)窯-電爐工藝(RKEF)相比，沒有回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的顧慮，也無(wú)需消耗大量昂貴的電能，且轉(zhuǎn)底爐的溫度可控制的更高，金屬更容易聚集和長(zhǎng)大，與洛更容易分離，可直接一步生產(chǎn)出鎳鐵粒。
[0019]6、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法，本發(fā)明取得了較好的綜合效益。既可以生產(chǎn)高品質(zhì)鎳鐵，又可以將尾渣用來(lái)制備建材，既可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，又有利于環(huán)境保護(hù)。
[0020]7、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法，可綜合利用紅土鎳礦，一步生產(chǎn)出鎳鐵粒或鎳鐵合金，尾渣可用來(lái)制備建材，實(shí)現(xiàn)了紅土鎳礦的清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展以及最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝流程的固廢零排放。
[0021]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法的流程示意圖；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]本發(fā)明提出了一種紅土鎳礦處理方法，參考附圖1，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，紅土鎳礦處理方法可以包括以下步驟:
[0027]SlOO:制球
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，將紅土鎳礦、炭黑、添加劑制成球團(tuán)，以便得到紅土鎳礦球團(tuán)。
[0029]傳統(tǒng)的紅土鎳礦的冶煉工藝粗分為火法、濕法及火濕法結(jié)合三類，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，紅土鎳礦的成分非常復(fù)雜，含有眾多的雜質(zhì)元素，例如鈣、鎂、鋁、鉻、硅、硫等，因而，在利用濕法冶煉工藝對(duì)紅土鎳礦進(jìn)行處理時(shí)往往使用多種化學(xué)試劑，并且需要進(jìn)行多步驟化學(xué)反應(yīng)，而這些雜質(zhì)元素也會(huì)參與到相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)中，從而對(duì)紅土鎳礦的處理造成不利影響，如果直接采用火法冶煉工藝，一般先要干燥礦石以除去礦石中所有的游離水和結(jié)合水，再經(jīng)還原焙燒處理，然后還需采用電爐熔分或非電爐熔分流程等，這些處理過(guò)程均需要消耗大量燃料(如煤、電、天然氣等)，能耗較大，環(huán)境污染嚴(yán)重，生產(chǎn)成本較高。因此，實(shí)際上目前尚無(wú)能夠有效地處理紅土鎳礦的有效方法。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)本發(fā)明的方法,能夠有效地對(duì)紅土鎳礦進(jìn)行處理,制得鎳鐵粉或鎳鐵合金。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，紅土鎳礦的種類及成分不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，紅土鎳礦的鎳品位大于0.6重量％。由此，利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紅土鎳礦處理方法，可以有效地處理該紅土鎳礦，制得鎳鐵粉或鎳鐵合金。本發(fā)明可處理紅土鎳礦的范圍廣，原礦的鎳品位只需大于0.6%即可。即使鎳品位僅為0.67%的原礦，采用本方法處理后，也能生產(chǎn)出鎳品位為6.88%的鎳鐵合金。而目前處理紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵的主流火法工藝只適合處理鎳品位大于2%的高品位紅土鎳礦，不適合處理鎳品位小于1.5%紅土鎳礦。
[0031]發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，與直接對(duì)紅土鎳礦進(jìn)行還原處理相比，將紅土鎳礦制成球團(tuán)后再進(jìn)行還原處理有利于提高紅土鎳礦在還原設(shè)備中的還原效率，可以進(jìn)一步提高還原焙燒紅土鎳礦的效果。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，紅土鎳礦球團(tuán)的制球手段不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，將紅土鎳礦、炭黑、添加劑制成球團(tuán)，以便得到紅土鎳礦球團(tuán)。由此，炭黑可以作為紅土鎳礦還原的還原劑，而添加劑可以進(jìn)一步提高還原焙燒紅土鎳礦的還原效果。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,炭黑破碎至粒度為I~4_。由此,有利于進(jìn)一步提高還原焙燒紅土鎳礦的效率，減少能量消耗，從而有利于降低生產(chǎn)成本。
[0034]另外，采用輥式高壓壓球機(jī)或圓盤造球機(jī)進(jìn)行制球，提高了工作效率，有利于大批
量生產(chǎn)。
[0035]在冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，能量消耗及能量來(lái)源是難以解決的問(wèn)題。冶金過(guò)程需要消耗大量的能量，能量來(lái)源又極其有限，嚴(yán)重依賴煤、氣資源，但是煤、氣資源的儲(chǔ)蓄量卻日益減少，成本不斷增加，嚴(yán)重束縛了冶金工業(yè)的發(fā)展速度。然而在另一方面，各種工業(yè)及生活廢棄物的處理已成為人們所必須面對(duì)的難題，特別是對(duì)于經(jīng)過(guò)化學(xué)交聯(lián)的橡膠，由于它內(nèi)部具有交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不溶且不易降解，難以處理，橡膠制品已廣泛應(yīng)用于到我們生活中的每一個(gè)角落，如果這些橡膠制品使用后如處理不當(dāng)，既造成資源浪費(fèi)，又會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染。因此，如何經(jīng)濟(jì)、有效、環(huán)保地處理廢舊橡膠就成了一個(gè)很有社會(huì)意義的焦點(diǎn)問(wèn)題。本發(fā)明在如何合理利用廢舊橡膠方面，特別是在將其作為能量來(lái)源處理紅土鎳礦方面，取得了創(chuàng)造性地進(jìn)步。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，橡膠的類型并不受特別限制，可以為廢舊橡膠，例如，廢舊輪胎、電纜皮、鞋底料、橡膠制品邊角料、下腳料等。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 可以通過(guò)將廢舊橡膠在300~900°C下熱解10~90min以便獲得炭黑、可燃?xì)夂徒褂汀Ｓ纱?，可以變廢為寶，有效地制得炭黑、可燃?xì)夂徒褂停M(jìn)一步可以利用炭黑、可燃?xì)饧敖褂陀行У刂苽滏囪F，從而拓寬了能源的來(lái)源渠道。另外，對(duì)廢舊橡膠進(jìn)行了合理利用，避免了環(huán)境污染，取得了良好的綜合處理效益。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，紅土鎳礦球團(tuán)的組成成分不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為3~30重量份，添加劑的用量為O~20重量份。由此，在此的配比范圍條件下，可以高效率地將紅土鎳礦中的鎳和鐵還原出來(lái)，從而制備出不同品位的鎳鐵。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，添加劑為選自生石灰、石灰石、白云石、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、氧化亞鐵和螢石的至少一種。由此，可進(jìn)一步提高紅土鎳礦的還原效果。
[0040]S200:還原
[0041]將紅土鎳礦制成球團(tuán)之后，在該步驟中，將步驟SI中制備的球團(tuán)加入到還原裝置中，從而可以制得金屬化球團(tuán)。
[0042]在冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，如何提高還原焙燒效率、節(jié)約能源消耗是極其重要也是難以解決的技術(shù)問(wèn)題。為了有效地解決此問(wèn)題，本發(fā)明創(chuàng)造性地將廢舊橡膠熱解產(chǎn)生的炭黑、可燃?xì)?、焦油等作為燃料，使轉(zhuǎn)底爐的還原溫度可以達(dá)到1400°C以上，能將紅土鎳礦一步還原為鎳鐵粒。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明采用了蓄熱式燃燒技術(shù)，可使燃料在貧氧狀態(tài)下燃燒，很好的控制了轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的還原氣氛，還原效率高，還原時(shí)間短，并且由于采用了低氧燃燒，大幅度減少了二氧化碳及氮氧化物的排放，從而有利于環(huán)境保護(hù)。另外，蓄熱式燃燒技術(shù)的燃燒精確控制可以使轉(zhuǎn)底爐爐膛內(nèi)的溫度分布均勻，并且有利于直接還原反應(yīng)的進(jìn)行及轉(zhuǎn)底爐熱效率的提高，能耗比普通轉(zhuǎn)底爐降低30%以上。[0043]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還原焙燒的手段不受特別限制，可以采用任何的已知設(shè)備及工藝。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，蓄熱式轉(zhuǎn)底爐設(shè)置有至少一個(gè)蓄熱式燃燒器。由此，有利于提高還原焙燒效率，降低能量消耗，從而有利于降低生產(chǎn)成本。另外由于采用了該還原裝置，有利于提高日處理量，從而適于工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還原焙燒的工藝參數(shù)不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要，或者通過(guò)預(yù)先實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，還原焙燒是在1400~1600°C下進(jìn)行30~120min。由此，可以有效地將紅土鎳礦一步還原為鎳鐵粒，有利于提高還原焙燒紅土鎳礦的效率，從而可以進(jìn)一步有效地制得鎳鐵粉或鎳鐵合金。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的的具體實(shí)施例，采用本發(fā)明的上述處理紅土鎳礦的方法可以通過(guò)控制紅土鎳礦與炭黑和添加劑的配比，同時(shí)控制還原培燒的條件可以制備得到不同品位的鎳鐵粒。根據(jù)本發(fā)明的具體示例，還原條件可以為基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為8重量份，添加劑的用量為16重量份，還原焙燒是在1570°C下進(jìn)行l(wèi)lOmin。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體示例，還原條件可以為基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為11重量份，添加劑的用量為11重量份，所述還原焙燒是在1520°C下進(jìn)行70min。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)具體示例，還原條件可以為基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為30重量份，添加劑的用量為20重量份，所述還原焙燒是在1470°C下進(jìn)行50min。由此通過(guò)對(duì)紅土鎳礦還原過(guò)程中，炭黑和添加劑的配比、轉(zhuǎn)底爐還原溫度和還原時(shí)間等工藝參數(shù)的調(diào)整，來(lái)控制鎳、鐵在還原過(guò)程中的長(zhǎng)大，使得被還原的鎳和鐵顆粒更容易富集、遷移和長(zhǎng)大，可得到粒度較大的鎳鐵粒，因此，只需對(duì)還原所得金屬化球團(tuán)進(jìn)行簡(jiǎn)單的破碎后，再通過(guò)干式磁選就能很好的把鎳鐵粒和渣分離，獲得鎳品位為4~35%的鎳鐵粒，鎳回收率可高達(dá)89.49%。可以顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，同時(shí)可以滿足不同行業(yè)對(duì)不同品位鎳鐵粒的需求。
[0046]S300:分離
[0047]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，步驟S2中制備的金屬化球團(tuán)進(jìn)行破碎和干式磁選，分離得到鎳鐵粒和第一尾渣，然后，將第一尾渣進(jìn)行濕式磨礦和濕式磁選，以便分離得到鎳鐵粉和第二尾渣。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分離的手段不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，首先對(duì)還原所得金屬化球團(tuán)進(jìn)行簡(jiǎn)單破碎后，再通過(guò)干式磁選就能很好把鎳鐵粒和渣分離，獲得高品質(zhì)鎳鐵粒。由此，省去了其它工藝中的電爐熔分或非電爐熔分流程，降低了投資成本，節(jié)能又高效。
[0049]在具體操作時(shí)，可根據(jù)原紅土鎳礦的性質(zhì)，選擇是否再對(duì)干式磁選后的尾渣進(jìn)行濕式磨選，以提高鎳的回收率，同時(shí)，最終所得的尾渣可以用來(lái)制備建材，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝流程的固廢零排放。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以進(jìn)一步地對(duì)第一尾渣進(jìn)行濕式磨礦和濕式磁選，采用濕式球磨機(jī)和棒磨機(jī)的至少一種進(jìn)行一段或兩段磨礦，以及采用磁選機(jī)進(jìn)行一段或兩段磁選。由此，可以有效地提聞鎮(zhèn)的回收率，獲得聞品質(zhì)鎮(zhèn)鐵粒。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 可以進(jìn)一步對(duì)所述鎳鐵粉進(jìn)行熔分。由此，可以獲得高品質(zhì)鎳鐵合金。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，利用第二尾渣制備的產(chǎn)品種類不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，利用第二尾渣制備建材，例如根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，建材為選自鑄石、微晶玻璃、填充材料、膠凝材料、人工魚礁的至少一種。由此，變廢為寶，既可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值又可以防止尾渣污染環(huán)境，有利于取得更好的綜合處理效益。
[0053]本發(fā)明的紅土鎳礦冶煉方法除了可以有效地應(yīng)用于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，相關(guān)技術(shù)人員當(dāng)然也可以將其擴(kuò)大至其它領(lǐng)域，在此不予贅述，這些均在本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0054]下面通過(guò)具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，需要說(shuō)明的是這些實(shí)施例僅僅是為了說(shuō)明目的，而不能以任何方式解釋成對(duì)本發(fā)明的限制。另外，在下列實(shí)施例中如果沒有特別說(shuō)明，則所采用的設(shè)備和材料均為市售可得的。
[0055]一般方法
[0056]下面結(jié)合附圖2對(duì)在后面實(shí)施例中處理紅土鎳礦的一般處理方法進(jìn)行描述:
[0057]原料:還原劑為廢舊橡膠熱解所得到的炭黑，添加劑為生石灰、石灰石、白云石、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、氧化亞鐵、螢石中的一種或多種組合，燃料為廢舊橡膠熱解所得到的炭黑、焦油和可燃?xì)狻?br> [0058]設(shè)備:制球設(shè)備為對(duì)棍式高壓壓球機(jī)或圓盤造球機(jī),轉(zhuǎn)底爐為蓄熱式轉(zhuǎn)底爐,蓄熱式轉(zhuǎn)底爐上有一個(gè)或多個(gè)蓄熱式燃燒器，渣鐵分離設(shè)備以干式磁選為主。
[0059]工藝:濕式磨選包括:采用濕式球磨機(jī)或棒磨機(jī)進(jìn)行一段或兩段磨礦，然后采用磁選機(jī)進(jìn)行一段或兩段選別；熔分工藝包括:電爐熔分或非電爐熔分。
[0060]產(chǎn)品:利用一次尾洛和二次尾洛可制備的建材產(chǎn)品包括:鑄石、微晶玻璃、填充材料、膠凝材料、人工魚礁 等，還可用來(lái)制磚或筑路。
[0061]在下列實(shí)施例中，對(duì)紅土鎳礦進(jìn)行處理的主要步驟如下:
[0062]第一步，將廢舊橡膠進(jìn)行清洗，粉碎至適當(dāng)尺寸后，烘干。將橡膠粒通過(guò)布料裝置布入熱解裝置，熱解溫度為300~900°C，熱解時(shí)間為10~90min，所述廢舊橡膠經(jīng)熱解后生成炭黑、可燃?xì)?、焦油等產(chǎn)品。將炭黑破碎至I~4mm粒度。
[0063]第二步,將紅土鎳礦干燥、破碎和篩分至I~4mm粒度,與第一步破碎好的炭黑、添加劑等按以下重量份配料:紅土鎳礦100份，炭黑3~30份，添加劑O~20份。將配好的物料混合均勻后采用壓球機(jī)或造球機(jī)進(jìn)行制球，球團(tuán)進(jìn)行干燥，將干燥后的含碳球團(tuán)布入轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行直接還原，第一步熱解所得的可燃?xì)夂徒褂妥鳛楦稍锃h(huán)節(jié)和轉(zhuǎn)底爐直接還原環(huán)節(jié)的燃料，干燥后的含碳球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，還原溫度1400~1600°C，還原時(shí)間30~120min，含碳球團(tuán)隨轉(zhuǎn)底爐爐底的旋轉(zhuǎn)逐步完成還原反應(yīng)，還原生成的鎳和鐵在球團(tuán)內(nèi)部逐漸長(zhǎng)大生成鎳鐵粒，旋轉(zhuǎn)一周后從排料口排出金屬化球團(tuán)，對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行破碎和干式磁選，即可得到鎳鐵粒和尾渣。
[0064]可根據(jù)需要選擇是否對(duì)尾渣再進(jìn)行濕式磨選，得到鎳鐵粉和二次尾渣。鎳鐵粉可根據(jù)需要選擇是否進(jìn)行熔分制備鎳鐵合金，一次尾渣或二次尾渣可用來(lái)制備建材及其它產(chǎn)品O
[0065]實(shí)施例1:
[0066]采用鎳品位1.31重量％，全鐵含量23.75重量％的紅土鎳礦。按照紅土鎳礦:炭黑:添加劑=100:12:10的比例配料，混合均勻后，用對(duì)輥式高壓壓球機(jī)造塊，將干燥后的含碳球團(tuán)通過(guò)布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐，含碳球團(tuán)在蓄熱式轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原，還原溫度1500°C，還原時(shí)間60min，從排料口排出的金屬化球團(tuán)經(jīng)破碎、干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為
14.16重量％。同時(shí)，為提高鎳的回收率，對(duì)尾渣進(jìn)行濕式磨選后進(jìn)行電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為8.33重量％。整個(gè)流程的鎳總回收率為95.38%。尾渣和二次尾渣用來(lái)筑路。
[0067]實(shí)施例2:
[0068]采用鎳品位0.72重量％，全鐵含量41.93重量％的紅土鎳礦。按照紅土鎳礦:炭黑:添加劑=100:26:17的比例配料，混合均勻后，用對(duì)輥式高壓壓球機(jī)造塊，將干燥后的含碳球團(tuán)通過(guò)布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐，含碳球團(tuán)在蓄熱式轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原，還原溫度1450°C，還原時(shí)間45min，從排料口排出的金屬化球團(tuán)經(jīng)破碎和干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為
4.11重量％。同時(shí)，為提高鎳的回收率，對(duì)尾渣進(jìn)行濕式磨選后進(jìn)行非電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為6.07重量％。整個(gè)流程的鎳總回收率為98.51%。尾渣和二次尾渣用作礦山填充材料。
[0069]實(shí)施例3: [0070]采用鎳品位為1.71重量％,全鐵含量11.62重量％的紅土鎳礦。按照紅土鎳礦:炭黑:添加劑=100:5:20的比例配料，混合均勻后，用對(duì)輥式高壓壓球機(jī)造塊，將干燥后的含碳球團(tuán)通過(guò)布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐，含碳球團(tuán)在蓄熱式轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原，還原溫度1550°C，還原時(shí)間105min，從排料口排出的金屬化球團(tuán)經(jīng)破碎和干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為30.47重量％。同時(shí)，為提高鎳的回收率，對(duì)尾渣進(jìn)行濕式磨選后進(jìn)行非電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為16.58重量％。整個(gè)流程的鎳總回收率為98.34%。
[0071]實(shí)施例4
[0072]采用鎳品位為1.28%的紅土鎳礦，全鐵含量25.33%。按照紅土鎳礦:炭黑:添加劑=100:11:11的比例配料，混合均勻后，用對(duì)輥式高壓壓球機(jī)造塊，將干燥后的含碳球團(tuán)通過(guò)布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐，含碳球團(tuán)在蓄熱式轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原，還原溫度1520°C，還原時(shí)間70min，從排料口排出的金屬化球團(tuán)經(jīng)破碎、干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為15.27%。同時(shí)，為提高鎳的回收率，對(duì)尾渣進(jìn)行濕式磨選后進(jìn)行電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為9.02%。整個(gè)流程的鎳總回收率為96.44%。尾渣和二次尾渣用來(lái)筑路。
[0073]實(shí)施例5
[0074]采用鎳品位為0.67%的紅土鎳礦，全鐵含量42.51%。按照紅土鎳礦:炭黑:添加劑=100:30:20的比例配料，混合均勻后，用對(duì)輥式高壓壓球機(jī)造塊，將干燥后的含碳球團(tuán)通過(guò)布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐，含碳球團(tuán)在蓄熱式轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原，還原溫度1470°C，還原時(shí)間50min，從排料口排出的金屬化球團(tuán)經(jīng)破碎和干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為4.63%。同時(shí)，為提高鎳的回收率，對(duì)尾渣進(jìn)行濕式磨選后進(jìn)行非電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為6.88%。整個(gè)流程的鎳總回收率為97.49%。尾渣和二次尾渣用來(lái)制磚。
[0075]實(shí)施例6
[0076]采用鎳品位為1.82%的紅土鎳礦，全鐵含量14.55%。按照紅土鎳礦:炭黑:添加劑=100:8:16的比例配料，混合均勻后，用對(duì)輥式高壓壓球機(jī)造塊，將干燥后的含碳球團(tuán)通過(guò)布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐，含碳球團(tuán)在蓄熱式轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原，還原溫度1570°C，還原時(shí)間llOmin，從排料口排出的金屬化球團(tuán)經(jīng)破碎和干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為35.54%。同時(shí)，為提高鎳的回收率，對(duì)尾渣進(jìn)行濕式磨選后進(jìn)行非電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為15.31%。整個(gè)流程的鎳總回收率為98.49%。
[0077]本實(shí)施例通過(guò)采用了蓄熱式燃燒技術(shù)的轉(zhuǎn)底爐設(shè)備，可很好的控制還原溫度和合適的還原氣氛，實(shí)現(xiàn)鎳的選擇性還原。通過(guò)控制含碳球團(tuán)在轉(zhuǎn)底爐中的還原時(shí)間和添加適量的添加劑，在1570°C的還原溫度下，鐵的還原被抑制，鎳被充分還原為鎳鐵粒。因此，經(jīng)干式磁選后可得到鎳品位高達(dá)35.54%的鎳鐵粒。同時(shí)，本案例以尾渣和二次尾渣為原料，通過(guò)合理配比，制備出了符合復(fù)合硅酸鹽水泥325標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽水泥，實(shí)現(xiàn)了紅土鎳礦的綜合利用及清潔生產(chǎn)。
[0078]在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0079]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型，這些均落在本發(fā)明的權(quán)利保護(hù) 范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種紅土鎳礦處理方法，其特征在于，包括: 將紅土鎳礦、炭黑、添加劑制成球團(tuán)，以便得到紅土鎳礦球團(tuán)； 將所述紅土鎳礦球團(tuán)在蓄熱式轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原焙燒，以便得到金屬化球團(tuán)； 將所述金屬化球團(tuán)進(jìn)行渣鐵分離，以便得到鎳鐵和尾渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述炭黑是通過(guò)下列步驟獲得的: 將通過(guò)將橡膠在300~900°C下熱解10~90min，以便獲得炭黑、可燃?xì)夂徒褂汀?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將熱解所得到的炭黑破碎至粒度為I~4mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將所述可燃?xì)夂徒褂妥鳛樗鲞€原焙燒的燃料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于100重量份的紅土鎳礦，所述炭黑的用量為3~30重量份,所述添加劑的用量為O~20重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述添加劑為選自生石灰、石灰石、白云石、碳酸鈣、氫氧化鈣、 碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、氧化亞鐵和螢石的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐設(shè)置有至少一個(gè)蓄熱式燃燒器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述紅土鎳礦的鎳品位大于0.6重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述還原焙燒是在1400~160(TC下進(jìn)行30~120min而完成的。
【文檔編號(hào)】C22C38/08GK103667742SQ201310421556
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】吳道洪, 賈巖, 曹志成 申請(qǐng)人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司